Изменение газового состава атмосферы в прошлом и настоящем

| Категория реферата: Рефераты по географии
| Теги реферата: земля реферат, дипломная работа исследование
| Добавил(а) на сайт: Рязанцев.

Доминирующие газы. Рассмотрим свойства химических элементов доминирующих в составе земной атмосферы.

Кислород. Кислород является одним из основных газов атмосферы (почти
21%), наиболее важен для жизни на планете. «Атмосфера содержит порядка 1015 тонн свободного кислорода, тогда как в земной коре его наверняка больше
1019 тонн»(1). Самый распространенный элемент на Земле (рис. 2).

[pic]

Рис. 2 Соотношение кислорода и других химических элементов на Земле

(Бгатов, 1985).
Именно благодаря нему возможно дыхание живых организмов. Кислород химически активен, легко вступает в реакции со многими химическими элементами и соединениями. Известны три изотопа кислорода – 16O, 17O, 18O. В обычных условиях их содержание в атмосфере составляет соответственно (%) 99,74,
0,04 и 0,20. «Сильнейшим окислителем является трехатомное соединение кислорода – озон (О3). Он составляет в атмосфере незначительную примесь»(4). На высоте примерно 22 – 25 км озон достигает максимальной концентрации – озоновый экран, который поглощает ультрафиолетовое излучение
Солнца (0,29 микрона), губительное для всего живого.

Азот. «Азот – одна из основных компонент органической материи, и ввиду того, что он химически гораздо менее активен, чем кислород, необходимы особые условия для образования соединений азота и для усвоения его живыми организмами. Эти условия еще пока недостаточно изучены»(4). Азот
– самый распространенный газ в атмосфере, около 78%. «Азот атмосферы играет огромную роль в геохимических процессах, активно участвуя в дифференциации минерального вещества, с одной стороны, в синтезе органических веществ – с другой. Последнее обеспечивается биохимическими реакциями. Известно, что азот участвует в фотосинтезе, синтезе белков и нуклеиновых кислот.
Следовательно, без азота жизнь в том виде, в котором мы её знаем, невозможна»(1).

Углерод. Углерод в земной атмосфере в основном представлен углекислым газом (CO2). Углекислый газ необходим растениям, так как используется ими для дыхания. Содержание CO2 в атмосфере так же влияет на тепловой баланс
Земли. Деятельность человека (сжигание угля и нефти) ведет к повышению его концентрации.

Водяной пар. Водяной пар играет главную роль в образовании парникового эффекта. Водяной пар пропускает коротковолновую солнечную радиацию, и поглощает длинноволновое излучение Земли. С ним связано образование облачных систем.

3.Тенденции изменения.

«Нет единого мнения о природе и характере изменений в составе атмосферы за последние 1000 миллионов лет. Геологические процессы
(вулканическая активность, образование известняков и угля) должны были оказать определенное влияние на состав атмосферы. И есть основания предполагать, что в течение последних 300 миллионов лет количество кислорода и углекислого газа, поскольку эти газы связанны с вышеупомянутыми процессами, колебалось значительно относительно теперешнего уровня»(4).

[pic]

Рис. 3 «График увеличения содержания CO2 в атмосфере в период с 19-20 вв.

(Неклюкова 1976).

Такое изменение содержания CO2, конечно, вызвано деятельностью человека – сжигание угля (рис. 3). «Начиная с 1900 года, количество сжигаемого топлива удваивается каждые 10 лет. Так как уголь состоит на 90% из углерода, при горении соединяющегося с кислородом, то в атмосфере увеличивается количество углекислого газа»(8).

Содержание парниковых газов в атмосфере напрямую зависит от периодов потепления на нашей планете (рис. 4). «Была установлена корреляция между периодами потепления и содержанием в атмосфере углекислого газа и метана.
18 тысяч лет назад, в эпоху максимального обледенения, когда ледовый панцирь покрывал всю северную половину Европы и Северной Америки, содержание парниковых газов было меньше»(5).

«За последние 850 лет на Земле произошло пять ледниковых периодов, когда температуры на Земле опускались на 3(C ниже нынешних»(7).

В основном, более или менее сильные изменения газового состава атмосферы происходило в последние два века, ведь именно в этот период человечество осуществило существенные шаги в своём техническом развитии.
Особенно сильно сказался на атмосфере приход НТР (Научно Техническая
Революция). «Деятельность человека начала воздействовать на атмосферу в начале XIX в. вследствие развития тяжелой

[pic]

Рис. 4 Колебание температуры на Земле за последние 850.000 лет

(Мирская, 1997). промышленности. Дым тысяч заводских труб, сажа миллионов угольных каминов в городских домах затянули небо смогом. Проблема смога существует во многих странах и сейчас»(7).

[pic] рис. 5 Концентрация атмосферного CO2 (Костицын, 1984).

III.ПРИЧИНЫ И СЛЕДСТВИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ГАЗОВОГО СОСТАВА АТМОСФЕРЫ.

1.Причины.

Существует масса причин изменения газового состава атмосферы – первое, и самое главное это деятельность человека. Второе, как ни странно, - деятельность самой природы. а) антропогенное воздействие. Деятельность человека оказывает разрушающее действие на химический состав атмосферы. При производстве в окружающую среду выбрасывается углекислый газ и ряд других парниковых газов. Особенно опасен выброс CO2 различными заводами и предприятиями (рис.
5). «Все крупнейшие города, как правило, лежат в слое плотного тумана. И не от того, что часто расположены в низинах или у воды, а из-за ядер конденсации, сосредоточенных над городами. В некоторых местах воздух настолько загрязнен частицами выхлопных газов и промышленных выбросов, что велосипедисты вынуждены надевать маски. Эти частицы служат ядрами конденсации для тумана»(7). Так же губительное воздействие оказывают выхлопные газы автомобилей, содержащие оксид азота, свинец, а также большое количество диоксида углерода (углекислого газа).

Одной из главных особенностей атмосферы является наличие озонового экрана. Фреоны – фтор содержащие химические элементы, широко используются в производстве аэрозолей и холодильников, оказывают сильное воздействие на озоновый экран, разрушая его.